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KR20220170493A - 콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템 - Google Patents

콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20220170493A
KR20220170493A KR1020210081396A KR20210081396A KR20220170493A KR 20220170493 A KR20220170493 A KR 20220170493A KR 1020210081396 A KR1020210081396 A KR 1020210081396A KR 20210081396 A KR20210081396 A KR 20210081396A KR 20220170493 A KR20220170493 A KR 20220170493A
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powder
fluorine
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Abstract

화재의 냉각 효과뿐 아니라 질식효과까지 극대화시킬 수 있는 콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템이 개시된다. 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템은, 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별하는 소화분말 선별기; 톨루엔 용제에 실리콘 오일을 용해시키는 용해 처리부; 상기 소화분말 선별기에 의해 선별된 소화분말과 상기 용해 처리부에 의해 톨루엔 용제에 용해된 실리콘 오일을 제공받아 섭씨 90도 내지 110도로 가온 처리하고, 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반처리하여 상기 소화분말의 외피에 실리콘 오일이 흡착된 콜로이드 미립자를 제조하는 진공 코팅기; 불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하는 포소화약제 제조기; 및 상기 진공 코팅기에 의해 제조된 상기 콜로이달 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 콜로이달 포소화약제를 제조하는 혼합기를 포함한다. 이에 따라, 콜로이달 포소화약제 조성물은, 불소계 계면활성제 수용액; 및 상기 불소계 계면활성제 수용액에 분산된 콜로이달 미립자를 포함하므로, 화재원의 표면에 불소 수성막을 신속하게 형성하고 그 위에 불연성 콜로이드 미립자를 적층시켜 화재의 냉각 효과뿐 아니라 질식효과까지 극대화시킬 수 있다.

Description

콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템{COLLOIDAL FOAM FIRE EXTINGUISHING COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화재의 냉각 효과뿐 아니라 질식효과까지 극대화시킬 수 있는 콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템에 관한 것이다.
지금의 시대는 환경문제를 야기하는 화석연료를 사용하는 내연기관 대신 배터리를 주동력원으로 하는 전기자동차가 대세가 되고 있다. 전기자동차는 화재가 발생할 경우 리튬 배터리의 화재 특성상 기존의 물 소화, 분말 소화 및 가스 소화기로는 화재 진압이 어렵다.
전기자동차의 배터리 동력원인 배터리팩은 여러 개의 셀로 이루어진 배터리 모듈을 철제 케이스에 조립하여 대부분 자동차 하부에 설치되어있는 구조이다.
리튬배터리의 화재는 여러가지 원인에 의해 종종 발생하고 있으며, 일단 화재가 발생하면 배터리 셀의 열폭주에 의한 지속적인 화재 발생으로 단번에 진압이 어렵고 자체 에너지에 의한 에너지 확산으로 기존의 어떠한 소화약제나 소화방법으로는 화재 진압이 곤란하다.
최근에는 리튬배터리에 적응성 있는 소화약제로서 분말형태의 제품이 있기는 하나 압축공기 소화기를 이를 방사할 경우 화원 주변으로 비산되는 양이 많아 과도한 소화약제가 필요하게 되며 효과적인 화재 진압이 어려운 경우가 있다.
화재원의 질식소화를 위해 압축공기를 이용해 방사하는 소화 분말의 경우 화원 주변으로 비산되는 경우가 많거나, 이를 방지하기 위해 기존의 노즐 대신 완드를 이용하는 경우 근거리에서 방사해야 하므로 화재진압에 어려움이 있어 왔다.
특히, 금속화재나 리튬배터리 화재의 경우, 질식소화가 가장 효과적인 소화방법 중 하나인데 이를 잘 수행하기 위해서는 원거리에서 방사를 하여도 화원 주변으로 소화약제가 과도하게 비산되지 않고 신속하게 화원을 완전하게 덮어야 하는 과제가 있다.
대한민국공개특허 제10-1997-0058741호(1997.08.12.) (소화약제 조성물) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0128790호(2018.12.04) (복합화재에 적용이 가능한 소화약제 조성물) 대한민국 등록특허공보 제10-1263571호(2013.05.13.) (소화용 약제 조성물 및 이것의 제조방법)
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 불소계 계면활성제 수용액에 불에 타지 않고 물에 녹지 않는 콜로이달 미립자를 분산시켜 제조한 콜로이달 포소화약제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물은, 불소계 계면활성제 수용액; 및 상기 불소계 계면활성제 수용액에 분산된 콜로이달 미립자를 포함한다.
일실시예에서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은, 퍼클로루오르알킬카보닐 플로라이드(Perfluoroalkylcabonyl Fluoride) 5~15% 중량부, 희석제 5~15% 중량부, 계면활성제 2~3% 중량부, 잔부 증류수 중량부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 콜로이달 미립자는 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말에 코팅된 실리콘을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 콜로이달 미립자의 표면장력은 상기 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력보다 클 수 있다.
일실시예에서, 상기 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력은 33dyne/cm 이하일 수 있다.
일실시예에서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은 3~10% 중량부, 상기 콜로이달 미립자 10~50% 중량부, 및 잔부 증류수 중량부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 콜로이달 미립자는 직경 0.1~1mm의 크기를 가질 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법은, 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별하는 단계; 선별된 소화분말을 진공 코팅기에 투입하는 단계; 상기 진공 코팅기를 진공 처리하고 가온 처리하는 단계; 실리콘 오일을 톨루엔 용제에 용해하여 상기 진공 코팅기에 투입하는 단계; 상기 진공 코팅기의 온도를 섭씨 90도 내지 110도를 유지하면서 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반 처리하는 단계; 상기 진공 코팅기에서 제조되고 교반 처리된 결과물인 콜로이드 미립자를 혼합기에 배출하는 단계; 불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하고 상기 포소화약제를 혼합기에 투입하는 단계; 상기 콜로이달 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 제조한 콜로이달 포소화약제를 저장탱크에 배출하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 소화분말은 메쉬 스크린을 통해 선별될 수 있다.
일실시예에서, 상기 콜로이달 미립자는 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말에 코팅된 실리콘을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템은, 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별하는 소화분말 선별기; 톨루엔 용제에 실리콘 오일을 용해시키는 용해 처리부; 상기 소화분말 선별기에 의해 선별된 소화분말과 상기 용해 처리부에 의해 톨루엔 용제에 용해된 실리콘 오일을 제공받아 섭씨 90도 내지 110도로 가온 처리하고, 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반처리하여 상기 소화분말의 외피에 실리콘 오일이 흡착된 콜로이드 미립자를 제조하는 진공 코팅기; 불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하는 포소화약제 제조기; 및 상기 진공 코팅기에 의해 제조된 상기 콜로이달 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 콜로이달 포소화약제를 제조하는 혼합기를 포함한다.
이러한 콜로이달 포소화약제 조성물과 이의 제조 방법 및 시스템에 의하면, 화재 발생시 화재원의 표면에 불소 수성막을 신속하게 형성하고 그 위에 불연성 콜로이드 미립자를 적층시켜 화재의 냉각 효과뿐 아니라 질식효과까지 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템은, 소화분말 선별기(110), 용해 처리부(120), 진공 코팅기(130), 포소화약제 제조기(140) 및 혼합기(150)를 포함한다.
소화분말 선별기(110)는 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별한다. 예를 들어, 소화분말은 대략 0.6mm 크기의 입자를 필터링할 수 있는 30 메쉬 스크린을 통해 선별될 수 있다. 콜로이드이란 영국의 과학자 토마스 그램(Thomas Graham)이 19세기 중엽에 명칭을 사용한 이후 오늘날 수많은 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 나노기술의 발달은 이러한 입자상의 크기를 수백 nm까지 세분화하여 생활 및 산업 전반에 걸쳐 다양한 편의를 제공해주고 있다. 본 실시예에서, 콜로이달 미립자는 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 등의 소화분말 입자에 실리콘이 코팅된 물질을 칭한다.
본 실시예에서, 소화분말은 팽창글라스, 팽창질석(expanded vermiculite), 팽창진주암(expanded perlite), 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말일 수 있다. 소화분말은 0.05 내지 0.4의 겉보기비중을 갖는다.
상기 팽창글라스는 다음과 같은 공정을 통해 획득할 수 있다. 예를 들어, 물, 물유리(바인더) 및 발포제를 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 슬러리에 유리 파우더를 투입하여 균질화시킨다. 이어, 균질화된 슬러리에 과립 핵생성제(4~8 wt%)를 투입하여 수분 함량이 약 0.1%가 될 때까지 건조시킨 후 분급처리하고, 분급된 과립체를 약 800도에서 발포하여 상기 팽창글라스를 획득할 수 있다.
상기 팽창질석은 운모가 풍화 또는 변질되어 생성된 것으로 함유하고 있는 수분이 탈수되면 팽창하여 늘어나는 성질을 가지고 있다. 상기 팽창질석의 색깔은 금색, 은색, 갈색 등이 있으며 내화성(내화온도 섭씨 1400도)을 가지고 있다. 상기 팽창질석은 질석가루를 가열로에 투입하여 고온으로 가열시켜 소성 가공되어 형성될 수 있다.
상기 팽창진주암은 천연유리를 조각으로 분쇄한 것을 말한다. 상기 팽창진주암은 평상시에는 백색가루로 보인다. 상기 팽창진주암은 3~4%의 수분을 함유하고 있으며, 화재시에 섭씨 820도 내지 섭씨 1100도의 온도에 노출되면 체적이 약 15~20배 팽창하는 특성이 있다.
상기 세노스피어는 석탄화력발전소에서 석탄 연소 후 발생하는 플라이애쉬 (Fly ash)중에서 표면에 부유되어 있는 물질을 입자 크기별로 선별한 것으로, 연소과정에서 생성되는 구형의 실리카 알루미나 화합물로 내부에 공기나 불활성 기체가 채워진 경량의 미립자이다. 이러한 세노스피어는 산업폐기물을 재활용하는 것이어서 친환경적이며, 저렴하여 경제성을 확보할 수 있다는 장점을 가진다.
용해 처리부(120)는 톨루엔 용액 저장탱크(122)에 수용된 톨루엔 용제에 실리콘 오일 저장탱크(124)에 수용된 실리콘 오일을 용해시켜 진공 코팅기(130)에 제공하다.
진공 코팅기(130)는 소화분말 선별기(110)에 의해 선별된 소화분말과 용해 처리부(120)에 의해 톨루엔 용제에 용해된 실리콘 오일을 제공받아 섭씨 90도 내지 110도로 가온 처리하고, 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반처리한다. 이에 따라, 상기 소화분말의 외피에 실리콘 오일이 흡착된 콜로이드 미립자가 제조된다. 이때 톨루엔은 대략 섭씨 110도 내외에서 증발된다. 한편, 진공 상태에서 툴루엔은 대략 섭씨 90도 내외에서도 증발된다. 진공 코팅기(130)는 제조된 콜로이드 미립자를 혼합기(150)에 제공한다. 상기한 콜로이달 미립자는 직경 0.1~1mm의 크기를 가질 수 있다.
포소화약제 제조기(140)는 불소계 계면활성제 수용액 저장탱크(142)에 수용된 불소계 계면활성제 수용액에 첨가제 저장탱크(144)에 수용된 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수 저장탱크(146)에 수용된 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하고, 제조된 포소화약제는 혼합기(150)에 제공한다. 본 실시예에서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은, 퍼클로루오르알킬카보닐 플로라이드(Perfluoroalkylcabonyl Fluoride) 5~15% 중량부, 희석제 5~15% 중량부, 계면활성제 2~3% 중량부, 잔부 증류수 중량부로 구성된다. 본 실시예에서, 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력은 33dyne/cm 이하일 수 있다.
상기한 포소화약제란 연소의 3요소 중의 하나인 가연물이 산소나 산소공급원과 점화원의 존재 하에 연소반응을 일으키며, 이런 연소반응이 확대되어 화재를 일으켜 인적, 물적 피해를 초래하므로 이와 같은 화재를 제어하기 위하여 사용되는 물리적, 화학적 방법에 의해서 제조된 물질을 말한다. 물에 의한 소화방법으로는 효과가 적거나 화재가 확대될 위험성이 있는 가연성액체 등의 화재에 사용하는 포소화약제이다. 물과 포소화약제가 일정한 비율로 혼합된 수용액이 공기에 의하여 발포시켜 형성된 미세한 기포의 집합체가 연소물의 표면을 차단함으로써 질식 소화하며 또한, 포소화약제에 함유된 수분에 의한 냉각소화 효과도 있다. 대규모 화재의 소화에도 적합하고, 옥외 소화에도 효력이 있다.
이러한 포소화약제는 기포 생성을 주된 목적으로 사용한다. 따라서 그 내용물이 기포제가 주성분이며, 기포제는 주로 음이온 계면활성제를 사용하며, 침윤제로는, 침전 방지제, 변질 방지제, 부식방지제 및 부동제가 사용된다. 또한 소량 추가되는 물질로는 수소이온농도(pH) 조정제가 있다. 이와 함께 포소화약제의 기능을 보완하기 위하여 표면장력 강화제, 내알콜 기능제 등이 추가되기도 한다.
상기한 계면활성제(surfactant)는 계면에 흡착하여 계면의 자유에너지를 낮추어 계면의 성질을 현저히 변화시키는 물질을 말한다. 화학적 구조로는 동일 분자내 물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성(친유성) 부분을 동시에 갖는 양 친매성 화합물이다.
혼합기(150)는 진공 코팅기(130)에 의해 제조된 상기 콜로이달 미립자를 포소화약제 제조기(140)에 의해 제조된 포소화약제에 분산시켜 콜로이달 포소화약제를 제조하고, 제조된 콜로이달 포소화약제를 콜로이달 포소화약제 저장탱크(152)에 배출한다. 본 실시예에서, 제조된 콜로이달 포소화약제는 불소계 계면활성제 수용액이 3~10% 중량부, 상기 콜로이달 미립자가 10~50% 중량부, 그리고 잔부 증류수 중량부로 구성될 수 있다.
별도로 도시하지는 않지만, 소화분말 선별기(110), 용해 처리부(120), 진공 코팅기(130), 포소화약제 제조기(140) 및 혼합기(150)의 동작을 자동 제어하는 콘트롤러를 구비하여 콜로이달 포소화약제를 제조하는 일련의 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 상기한 콘트롤러는 소화분말 선별기(110)에서 진공 코팅기(130)에 공급되는 소화분말의 양을 조절하도록 프로그래밍될 수 있고, 용해 처리부(120)에 공급되는 톨루엔 용액의 양과 실리콘 오일의 양을 조절하도록 프로그래밍될 수 있다. 또한 상기한 콘트롤러는 포소화약제 제조기(140)에 공급되는 불소계 게면활성제 수용액의 양, 첨가제의 양, 정제수의 양을 조절하도록 프로그래밍될 수 있다. 또한 상기한 콘트롤러는 진공 코팅기(130)의 동작과 혼합기(150)의 동작을 제어하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 콜로이달 포소화약제는 일반화재(A급 화재)와 유류화재(B급 화재)에 모두 적용될 수 있으며, 특히 리튬배터리를 주 동력원으로 하는 전기 자동차나 전동 킥보드 등의 화재에 매우 효과적이다.
본 발명에 따른 콜로이달 포소화약제를 압축공기 소화기에 충전하여, 화재가 발생한 자동차나 전동 킥보드의 화원에 방사하면 포소화약제 중 불소계 계면활성제가 화원에 수성막포를 형성하고, 그 위에 불연성의 콜로이달 미입자가 주변으로 흩어지지 않고 적층된다. 따라서, 작은 양의 소화약제로도 냉각 효과와 질식 효과를 동시에 극대화시킬 수 있다. 또한 리튬배터리에 열폭주 현상이 발생되었을 때 외부로 화재가 확산하는 것을 방지하고 완전한 소화가 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 콜로이달 포소화약제 조성물 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별한다(단계 S110). 상기한 소화분말의 선별은 30 메쉬 스크린을 갖는 소화분말 선별기(110)에 의해 수행될 수 있다. 상기한 소화분말은 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말일 수 있다. 상기한 소화분말은 0.05 내지 0.4의 겉보기비중을 갖는다.
단계 S110에서 선별된 소화분말을 진공 코팅기(130)에 투입한다(단계 S120).
이어, 선별된 소화입자가 투입된 진공 코팅기(130)를 진공 처리하고 가온 처리한다(단계 S130).
이어, 실리콘 오일을 톨루엔 용제에 용해하여 진공 코팅기(130)에 투입한다(단계 S140).
이어, 진공 코팅기(130)의 온도를 섭씨 90도 내지 110도를 유지하면서 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반 처리하여 실리콘 오일을 소화분말의 외피에 흡착시킨다(단계 S150).
이어, 진공 코팅기(130)에서 제조되고 교반 처리된 결과물인 콜로이드 미립자를 혼합기(150)에 배출한다(단계 S160). 상기 콜로이달 미립자는 불에 타지 않고 물에 녹지 않는 특성을 갖는다.
한편, 불소계 계면활성제 수용액을 준비한다(단계 S170). 본 실시예에서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은, 퍼클로루오르알킬카보닐 플로라이드(Perfluoroalkylcabonyl Fluoride) 5~15% 중량부, 희석제 5~15% 중량부, 계면활성제 2~3% 중량부, 잔부 증류수 중량부로 구성된다. 또한 상기한 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력은 33dyne/Cm 이하일 수 있다.
이어, 단계 S170에서 준비된 상기 불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제 등의 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조한 후 혼합기(150)에 투입한다(단계 S180). 상기한 포소화약제는 도 1에 도시된 포소화약제 제조기(140)에서 제조될 수 있다.
본 실시예에서, 교반처리된 결과물을 혼합기(150)에 투입한 후 포소화약제를 제조하여 혼합기(150)에 투입하는 것을 설명하였으나, 상기한 교반 처리된 결과물의 투입 동작과 상기한 포소화약제 투입 동작이 동시에 수행될 수도 있고, 상기한 포소화약제 투입 동작이 수행된 후, 상기한 교반 처리된 결과물의 투입 동작이 수행될 수도 있다.
상기 혼합기에서는 상기 포소화약제와 상기 콜로이달 미립자를 혼합하는 방식으로 상기 콜로이드 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 제조한 콜로이달 포소화약제를 콜로이달 포소화약제 저장탱크에 배출하여 저장한다(단계 S190). 상기한 저장탱크는 소화기일 수도 있고, 소화기를 제조하기 전에 임시적으로 보관하는 탱크일 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 콜로이달 포소화약제 조성물은 불소계 계면활성제 수용액, 및 상기 불소계 계면활성제 수용액에 분산된 불연성 콜로이달 미립자를 포함하므로, 화재 발생시 콜로이달 포소화약제를 화재원의 표면에 분사하면 불소 수성막을 신속하게 형성하고 그 위에 불연성 콜로이드 미립자를 적층시켜 화재의 냉각 효과뿐 아니라 질식효과까지 극대화시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 소화분말 선별기 120 : 용해 처리부
122 : 톨루엔 용액 저장탱크 124 : 실리콘 오일 저장탱크
130 : 진공 코팅기 140 : 포소화약제 제조기
142 : 계면활성제 수용액 저장탱크 144 : 첨가제 저장탱크
146 : 정제수 저장탱크 150 : 혼합기
152 : 콜로이달 포소화약제 저장탱크

Claims (11)

  1. 불소계 계면활성제 수용액; 및
    상기 불소계 계면활성제 수용액에 분산된 콜로이달 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은, 퍼클로루오르알킬카보닐 플로라이드(Perfluoroalkylcabonyl Fluoride) 5~15% 중량부, 희석제 5~15% 중량부, 계면활성제 2~3% 중량부, 잔부 증류수 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콜로이달 미립자는 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말에 코팅된 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 콜로이달 미립자의 표면장력은 상기 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력보다 큰 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 불소계 계면활성제 수용액의 표면장력은 33dyne/cm 이하인 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 불소계 계면활성제 수용액은 3~10% 중량부, 상기 콜로이달 미립자 10~50% 중량부, 및 잔부 증류수 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 콜로이달 미립자는 직경 0.1~1mm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물.
  8. 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별하는 단계;
    선별된 소화분말을 진공 코팅기에 투입하는 단계;
    상기 진공 코팅기를 진공 처리하고 가온 처리하는 단계;
    실리콘 오일을 톨루엔 용제에 용해하여 상기 진공 코팅기에 투입하는 단계;
    상기 진공 코팅기의 온도를 섭씨 90도 내지 110도를 유지하면서 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반 처리하는 단계;
    상기 진공 코팅기에서 제조되고 교반 처리된 결과물인 콜로이드 미립자를 혼합기에 배출하는 단계;
    불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하고 상기 포소화약제를 혼합기에 투입하는 단계;
    상기 콜로이달 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 제조한 콜로이달 포소화약제를 저장탱크에 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 소화분말은 메쉬 스크린을 통해 선별되는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 소화분말은 팽창글라스, 팽창질석, 팽창진주암, 세노스피어 중에서 선택된 1개 이상의 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 방법.
  11. 콜로이달 미립자 제조를 위한 소화분말을 선별하는 소화분말 선별기;
    톨루엔 용제에 실리콘 오일을 용해시키는 용해 처리부;
    상기 소화분말 선별기에 의해 선별된 소화분말과 상기 용해 처리부에 의해 톨루엔 용제에 용해된 실리콘 오일을 제공받아 섭씨 90도 내지 110도로 가온 처리하고, 진공 상태에서 3 내지 4시간 동안 교반처리하여 상기 소화분말의 외피에 실리콘 오일이 흡착된 콜로이드 미립자를 제조하는 진공 코팅기;
    불소계 계면활성제 수용액에 동결방지제를 포함하는 첨가제와 정제수를 추가하여 포소화약제를 제조하는 포소화약제 제조기; 및
    상기 진공 코팅기에 의해 제조된 상기 콜로이달 미립자를 상기 포소화약제에 분산시켜 콜로이달 포소화약제를 제조하는 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜로이달 포소화약제 조성물의 제조 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101263571B1 (ko) 2011-04-05 2013-05-13 호서대학교 산학협력단 소화용 약제 조성물 및 이것의 제조방법
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